(57)【要約】【課題】低コストかつ省スペースで、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を高精度に検出することができるエンジン始動装置およびエンジン始動方法を得る。【解決手段】スタータモータ１と、スタータモータ１の出力軸側にスプライン結合されて軸方向に摺動するピニオン部と、ピニオン部のピニオンギア５をリングギア６と噛み合う位置に移動させる押し出し機構とを備え、ピニオンギア５とリングギア６とを噛み合わせてスタータモータ１の動力を伝達することで、エンジンを始動するエンジン始動装置であって、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生した場合に、ピニオンギア５に対する負荷の変動に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いの失敗を検出する噛み合い失敗検出部をさらに備えたものである。【選択図】図３
2013221417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、再始動条件の成立により前記エンジンを再始動させるエンジン始動装置において、
スタータモータと、
前記スタータモータの出力軸側にスプライン結合されて軸方向に摺動するピニオン部と、
前記ピニオン部のピニオンギアをリングギアと噛み合う位置に移動させる押し出し機構と、を備え、
前記ピニオンギアと前記リングギアとを噛み合わせて前記スタータモータの動力を伝達することで、前記エンジンを始動するエンジン始動装置であって、
前記自動停止条件の成立後、前記エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、前記エンジンの再始動要求が発生した場合に、前記ピニオンギアに対する負荷の変動に基づいて、前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いの失敗を検出する噛み合い失敗検出部
をさらに備えたことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
前記噛み合い失敗検出部は、前記ピニオンギアに対する負荷の変動として、前記スタータモータのモータ電流の変化を監視する
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動装置。
【請求項３】
前記噛み合い失敗検出部は、前記ピニオンギアに対する負荷の変動として、前記スタータモータに電力を供給するバッテリの電流または電圧の変化を監視する
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動装置。
【請求項４】
前記噛み合い失敗検出部は、前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いの失敗の検出を、前記再始動要求の発生から所定の判定時間で行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のエンジン始動装置。
【請求項５】
前記噛み合い失敗検出部は、前記判定時間を、前記再始動要求発生時のエンジン回転数および前記エンジンのクランク角毎のマップから決定する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジン始動装置。
【請求項６】
前記マップは、前記エンジンの停止特性と前記ピニオンギアの立ち上がり特性とに基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載のエンジン始動装置。
【請求項７】
前記噛み合い失敗検出部は、前記再始動要求の発生から所定の判定時間が経過した後におけるエンジン回転数に基づいて、前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いの失敗を検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか１項に記載のエンジン始動装置。
【請求項８】
前記噛み合い失敗検出部は、前記ピニオンギアに対する負荷の変動に代えて、前記再始動要求の発生から所定の判定時間が経過した後におけるエンジン回転数に基づいて、前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いの失敗を検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか１項に記載のエンジン始動装置。
【請求項９】
前記噛み合い失敗検出部は、前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いの失敗を検出した場合に、前記スタータモータへの通電を停止し、前記ピニオンギアと前記リングギアとの回転数差が所定の回転数差になった時点で、前記エンジンを再始動させる
ことを特徴とする請求項１から請求項８までの何れか１項に記載のエンジン始動装置。
【請求項１０】
前記噛み合い失敗検出部は、前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いの失敗を検出した場合に、前記スタータモータへの通電を停止し、前記ピニオンギアの回転数が所定の回転数になった時点で、前記エンジンを再始動させる
ことを特徴とする請求項１から請求項８までの何れか１項に記載のエンジン始動装置。
【請求項１１】
前記所定の回転数は、０ｒｐｍである
ことを特徴とする請求項１０に記載のエンジン始動装置。
【請求項１２】
自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、再始動条件の成立により前記エンジンを再始動させるエンジン始動方法において、スタータモータの出力軸側にスプライン結合されて軸方向に摺動するピニオン部のピニオンギアを、リングギアと噛み合う位置に押し出して噛み合わせ、前記スタータモータの動力を伝達することで、前記エンジンを始動するエンジン始動方法であって、
前記自動停止条件の成立後、前記エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、前記エンジンの再始動要求が発生した場合に、前記ピニオンギアに対する負荷の変動に基づいて、前記ピニオンギアと前記リングギアとの噛み合いの失敗を検出する噛み合い失敗検出ステップ
を備えたことを特徴とするエンジン始動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるエンジン始動装置およびエンジン始動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の燃費改善や環境負荷低減等を目的として、所定の条件が満たされると自動でアイドルストップを行う自動アイドルストップシステムが開発されてきた。その中でも、スタータによる自動アイドルストップシステムは、車両のシステム変更が少なく、低コストである。
【０００３】
しかしながら、リングギアが回転している状態で、ピニオンギアをリングギアと噛み合わせる際に、何らかの要因によってギアの噛み合いに失敗した場合には、エンジンの再始動が遅れるとともに、ギアどうしのこすれによって大きな騒音が発生する。また、ギアどうしのこすれにより、著しい磨耗が発生して噛み合い性が低下する恐れや、最悪の場合には、ギアの歯が破損する恐れがあった。
【０００４】
そこで、ピニオンギアを回転駆動するモータ、およびピニオンギアをエンジンのクランク軸に連結されたリングギアに噛み合わせるアクチュエータを個別に作動可能なスタータと、ギアの噛み合い（エンジンの再始動）が失敗したことを検出する検出手段とを備え、検出手段により噛み合いの失敗が検出された場合には、その失敗検出時点からエンジン回転数が０ｒｐｍになるまでの期間、再始動の実施を禁止するエンジン自動停止始動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４９２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１において、検出手段は、噛み合いの失敗を検出するために、ピニオンギアの押し出し位置を検出するセンサの検出値に基づいて、ピニオンギアが所定の位置まで押し出され、リングギアと噛み合った状態になっているか否かを判定している。そのため、センサを設けることにより、装置のコストが高くなるとともに、センサ等を配置する空間が必要になるので、装置が大型化するという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、位置検出センサを用いることなく、低コストかつ省スペースで、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を高精度に検出することができるエンジン始動装置およびエンジン始動方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るエンジン始動装置は、自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるエンジン始動装置において、スタータモータと、スタータモータの出力軸側にスプライン結合されて軸方向に摺動するピニオン部と、ピニオン部のピニオンギアをリングギアと噛み合う位置に移動させる押し出し機構と、を備え、ピニオンギアとリングギアとを噛み合わせてスタータモータの動力を伝達することで、エンジンを始動するエンジン始動装置であって、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生した場合に、ピニオンギアに対する負荷の変動に基づいて、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を検出する噛み合い失敗検出部をさらに備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係るエンジン始動方法は、自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるエンジン始動方法において、スタータモータの出力軸側にスプライン結合されて軸方向に摺動するピニオン部のピニオンギアを、リングギアと噛み合う位置に押し出して噛み合わせ、スタータモータの動力を伝達することで、エンジンを始動するエンジン始動方法であって、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生した場合に、ピニオンギアに対する負荷の変動に基づいて、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を検出する噛み合い失敗検出ステップを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係るエンジン始動装置およびエンジン始動方法によれば、噛み合い失敗検出部（ステップ）は、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生した場合に、ピニオンギアに対する負荷の変動に基づいて、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を検出する。
そのため、位置検出センサを用いることなく、低コストかつ省スペースで、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置で、エンジン停止制御後、再始動要求が発生した場合において、噛み合いが失敗したときのエンジン回転数およびピニオン回転数を示す説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置において、噛み合いが成功した場合および失敗した場合のモータ電流の変化を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置で、エンジン停止制御後、再始動要求が発生した場合において、噛み合いが失敗したときのエンジン回転数およびピニオン回転数を示す別の説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に係るエンジン始動装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態３に係るエンジン始動装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明に係るエンジン始動装置およびエンジン始動方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。なお、エンジン始動装置は、自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるものである。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置を示す概略構成図である。図１において、エンジン始動装置は、スタータモータ１、バッテリ２、始動スイッチ３、ソレノイドスイッチ４およびピニオンギア５を備えている。始動スイッチ３は、第１スイッチ３１および第２スイッチ３２を有している。ソレノイドスイッチ４は、第１ソレノイド４１および第２ソレノイド４２を有している。
【００１４】
第１ソレノイド４１は、コイル４１ａ、コイル鉄心４１ｂおよびレバー４１ｃを含んでいる。また、第２ソレノイド４２は、コイル４２ａ、コイル鉄心４２ｂおよび接点部４２ｃを含んでいる。ピニオンギア５は、スタータモータ１の出力軸側にスプライン結合されて軸方向に摺動するピニオン部に含まれ、レバー４１ｃに取り付けられている。ここで、第１ソレノイド４１は、ピニオン部のピニオンギア５をリングギア６と噛み合う位置に移動させる押し出し機構を構成している。
【００１５】
押し出し機構を構成する第１ソレノイド４１を含むソレノイドスイッチ４および始動スイッチ３の動作は、図示しない制御部（噛み合い失敗検出部）によって制御されている。このエンジン始動装置は、ピニオンギア５とリングギア６とを噛み合わせてスタータモータ１の動力を伝達することで、エンジンを始動する。
【００１６】
次に、それぞれの構成要素について説明する。
スタータモータ１は、エンジンの始動を行う。バッテリ２は、スタータモータ１に電力を供給する電源である。第１スイッチ３１は、第１ソレノイド４１を動作させるために、バッテリ２に接続されたスイッチである。また、第２スイッチ３２は、第２ソレノイド４２を動作させるために、バッテリ２に接続されたスイッチである。
【００１７】
第１ソレノイド４１のコイル４１ａは、スタータモータ１の接地端子と第１スイッチ３１との間に接続されている。また、コイル鉄心４１ｂは、一端がレバー４１ｃに接続され、コイル４１ａの励磁によって図の上方に移動する。ここで、第１スイッチ３１がオン状態になってコイル４１ａが励磁されると、コイル鉄心４１ｂが移動してレバー４１ｃが回転し、ピニオンギア５がリングギア６と噛み合う位置に押し出される。
【００１８】
第２ソレノイド４２のコイル４２ａは、スタータモータ１の入力端子と第２スイッチ３２との間に接続されている。また、コイル鉄心４２ｂは、コイル４２ａの励磁によって図の上方に移動し、接点部４２ｃを接続する。ここで、第２スイッチ３２がオン状態になってコイル４２ａが励磁されると、コイル鉄心４２ｂが移動して接点部４２ｃが接続され、スタータモータ１に電力が供給される。
【００１９】
このような構成により、ピニオンギア５が軸方向に押し出されてエンジンのリングギア６と噛み合い、ピニオンギア５とリングギア６とが噛み合った状態で、スタータモータ１の動力が伝達可能となる。また、このようなソレノイドスイッチ４の構成によれば、ピニオンギア５のリングギア６との噛み合いと、スタータモータ１の回転とを独立して制御することができる。
【００２０】
そのため、再始動要求が発生した場合には、自動停止条件が成立してリングギア６がエンジン停止制御後の惰性回転中であったとしても、第２スイッチ３２をオン状態にしてスタータモータ１を回転させたまま、ピニオンギア５とリングギア６との回転数が同期した時点で、第１スイッチ３１をオン状態にしてピニオンギア５とリングギア６とを噛み合わせ、エンジンを再始動させることができる。
【００２１】
以下、図２〜図４を参照しながら、制御部の噛み合い失敗検出機能について説明する。
図２は、この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置で、エンジン停止制御後、再始動要求が発生した場合において、噛み合いが失敗したときのエンジン回転数（リングギア６の回転数）およびピニオン回転数（リングギア６比に換算したピニオンギア５の回転数）を示す説明図である。図２では、エンジン回転数Ｒ１において、再始動要求が発生した場合を示している。
【００２２】
図２において、エンジン停止制御後の惰性回転中は、エンジンへの燃料供給が停止され、エンジンのピストンにおける圧縮・膨張サイクルによりトルク変動が発生し、エンジン回転数が脈動を起こしながら低下していく。
【００２３】
その結果、エンジン回転数が０ｒｐｍの付近において、圧縮行程にあるピストンからの反力によるエンジンの逆回転と、膨張行程にあるピストンからの反力によるエンジンの正転とが繰り返される。その後、ピストンからの反力よりも摩擦力の方が大きくなった時点で、エンジンが静止する。
【００２４】
また、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生すると、上述したように、第２スイッチ３２をオン状態にしてスタータモータ１を回転させたまま、ピニオンギア５とリングギア６との回転数が同期した時点で、第１スイッチ３１をオン状態にしてピニオンギア５とリングギア６とを噛み合わせ、エンジンを再始動させることができる。
【００２５】
しかしながら、このとき、ピニオンギア５とリングギア６とがうまく噛み合っていない状態（噛み合いが失敗した状態）になる可能性がある。この状態は、ピニオンギア５とリングギア６とが側面で当接した状態でこすれている状態なので、大きな騒音が発生する。また、ギアの端面部に欠けなどの破損が発生する可能性がある。
【００２６】
そこで、制御部は、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生した場合に、ピニオンギア５に対する負荷の変動に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いの失敗を検出する。
【００２７】
具体的には、エンジン回転数Ｒ１において、再始動要求が発生すると、制御部は、まず、このときのエンジン回転数Ｒ１と図示しないクランク角センサで検出されたエンジンのクランク角とに基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との回転数差が、エンジン始動装置毎にあらかじめ設定された許容回転数差Ｒａになるまでの判定時間Ｔａを決定する。
【００２８】
この判定時間Ｔａは、エンジン回転数およびクランク角（エンジンの停止特性）並びにピニオンギア５の回転上昇数（ピニオンギア５の立ち上がり特性）と、許容回転数差Ｒａになるまでの時間との関係を示したマップを用いて決定される。このマップは、噛み合いの失敗を検出するための時間を最大限とるとともに、噛み合いに失敗した場合であっても、ギアどうしのこすれによる騒音が利用者に不快感を与えない程度の判定時間を決定するものである。
【００２９】
ここで、クランク角が関係するのは、上述したように、惰性回転中は、エンジンへの燃料供給が停止され、エンジンのピストンにおける圧縮・膨張サイクルによりトルク変動が発生し、エンジン回転数が脈動を起こしながら低下するからである。
【００３０】
続いて、制御部は、判定時間Ｔａが経過するまでの間、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇したか否かを判定し、エンジン回転数が上昇した場合には、再始動要求に対してエンジンが再始動したと判断する。すなわち、エンジン回転数から、エンジンが再始動したことを判断することができる。なお、図２においては、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂよりも高いエンジン回転数Ｒ１２まで上昇していることから、制御部は、再始動要求に対してエンジンが再始動したと判断する。
【００３１】
また、制御部は、判定時間Ｔａが経過するまでの間に、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇しない場合であっても、スタータモータ１のモータ電流の変化（ピニオンギア５に対する負荷の変動）に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが失敗したか否かを判定する。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置において、噛み合いが成功した場合および失敗した場合のモータ電流の変化を示す説明図である。図３（ａ）、（ｂ）より、ピニオンギア５とリングギア６とが噛み合うと、ピニオンギア５に対する負荷が変動し、無負荷状態から回転加速度が低下するので、モータ電流の降下状態が変化することが分かる。
【００３３】
そのため、制御部は、モータ電流の降下状態が変化した場合には、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが成功し、エンジンの再始動が可能であると判断し、モータ電流の降下状態が変化していない場合には、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いの失敗を検出する。
【００３４】
図４は、この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置で、エンジン停止制御後、再始動要求が発生した場合において、噛み合いが失敗したときのエンジン回転数およびピニオン回転数を示す別の説明図である。図４では、エンジン回転数Ｒ１よりも低いエンジン回転数Ｒ２（低回転領域）において、再始動要求が発生した場合を示している。
【００３５】
図４において、エンジン回転数Ｒ２において、再始動要求が発生すると、制御部は、まず、このときのエンジン回転数Ｒ２およびエンジンのクランク角に基づいて、上述したマップから、ピニオンギア５とリングギア６との回転数差が、許容回転数差Ｒａになるまでの判定時間Ｔｂを決定する。
【００３６】
続いて、制御部は、判定時間Ｔｂが経過するまでの間、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇したか否かを判定する。なお、図４においては、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇するまでに時間Ｔｃを要することから、制御部は、再始動要求に対してエンジンが再始動したと判断しない。
【００３７】
次に、制御部は、スタータモータ１のモータ電流の変化（ピニオンギア５に対する負荷の変動）に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが失敗したか否かを判定する。
【００３８】
すなわち、制御部は、モータ電流の降下状態が変化した場合には、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが成功し、エンジンの再始動が可能であると判断し、モータ電流の降下状態が変化していない場合には、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いの失敗を検出する。
【００３９】
続いて、図１〜４とともに、図５のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置の動作について説明する。なお、図５では、自動停止条件が成立した場合においては、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前の動作を示している。
【００４０】
まず、制御部は、自動停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１）。
ステップＳ１において、自動停止条件が成立していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、図５の処理を終了する。
一方、ステップＳ１において、自動停止条件が成立している（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御部は、エンジン停止制御を行う（ステップＳ２）。
【００４１】
続いて、制御部は、再始動要求が発生しているか否かを判定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３において、再始動要求が発生していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、再びステップＳ３に戻って、再始動要求が発生しているか否かを判定する。
【００４２】
一方、ステップＳ３において、再始動要求が発生している（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御部は、始動スイッチ３およびソレノイドスイッチ４の動作を制御し、エンジンの再始動を試みる（ステップＳ４）。
【００４３】
次に、制御部は、再始動要求発生時のエンジン回転数およびエンジンのクランク角に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との回転数差が、エンジン始動装置毎にあらかじめ設定された許容回転数差Ｒａになるまでの判定時間（例えば、ＴａやＴｂ）を決定する（ステップＳ５）。
【００４４】
続いて、制御部は、ステップＳ５で決定した判定時間内であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
ステップＳ６において、判定時間内である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御部は、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇したか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００４５】
ステップＳ７において、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御部は、再始動要求に対してエンジンが再始動したと判断して、図５の処理を終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ７において、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御部は、モータ電流の降下状態が変化したか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００４７】
ステップＳ８において、モータ電流の降下状態が変化した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御部は、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが成功し、エンジンの再始動が可能であると判断し、図５の処理を終了する。
【００４８】
一方、ステップＳ８において、モータ電流の降下状態が変化していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、再びステップＳ６に戻って、ステップＳ５で決定した判定時間内であるか否かを判定する。
【００４９】
一方、ステップＳ６において、判定時間内でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御部は、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが失敗したと判断し、エンジンの再始動を停止する（ステップＳ９）。
その後、制御部は、エンジン回転数が０ｒｐｍになるのを待って（ステップＳ１０）、エンジンを再始動させ（ステップＳ１１）、図５の処理を終了する。
【００５０】
上述した特許文献１において、噛み合いは、ギアどうしがはじかれてこすれながら、時間をかけて完了することがあるので、早い時期に噛み合いが失敗したと判定すると、噛み合いがその後完了する場合であっても、エンジン回転数が０ｒｐｍになるまでの期間、再始動の実施が禁止されることになり、かえって再始動が遅れるという問題もある。一方、噛み合いの失敗の判定があまりにも遅いと、ギアどうしのこすれによる大きな騒音が継続し、利用者に不快感を与えるという問題もある。
【００５１】
そこで、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生した場合に、制御部は、判定時間が経過するまでの間、エンジン回転数が復帰回転数Ｒｂまで上昇したか否かを判定し、上昇しないときであっても、スタータモータ１のモータ電流の変化に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが失敗したか否かを判定する。
【００５２】
また、このとき、制御部は、再始動要求発生時のエンジン回転数およびクランク角に応じて、噛み合いの失敗を検出するための時間を最大限とるとともに、噛み合いに失敗した場合であっても、ギアどうしのこすれによる騒音が利用者に不快感を与えない程度の判定時間を決定する。これにより、再始動の遅れを最小限にするとともに、噛み合いに失敗した場合のギアの磨耗や破損、騒音を抑制することができる。
【００５３】
以上のように、実施の形態１によれば、噛み合い失敗検出部は、自動停止条件の成立後、エンジン回転数が０ｒｐｍになる前に、エンジンの再始動要求が発生した場合に、ピニオンギアに対する負荷の変動に基づいて、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を検出する。
そのため、位置検出センサを用いることなく、低コストかつ省スペースで、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を高精度に検出することができる。
【００５４】
なお、エンジンのクランクパルスの信号解像度で、エンジン回転数が低回転領域で利用者に不快感を与えない程度に十分に騒音レベルが低い場合には、エンジン回転数のみで噛み合いの失敗を検出してもよい。また、エンジン回転数のみで噛み合いの失敗を検出する場合には、クランクパルスの歯抜け部分がきて時間が遅れたときも、噛み合いの失敗と判断する。
【００５５】
また、噛み合いの失敗を判定した後に、スタータモータ１の通電およびピニオンギア５の押し出しをやめると、エンジン回転数が０ｒｐｍになっても、ピニオンギア５が無負荷状態で惰性回転している場合があり、再度エンジンの再始動を実施しても、失敗する可能性がある。そこで、ピニオンギア５の回転数とエンジン回転数とが所定の回転数差になった時間、またはピニオンギア５の回転数が所定の回転数になった時間で、再度エンジンの再始動を実施してもよい。
【００５６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、制御部は、ピニオンギア５に対する負荷の変動として、スタータモータ１のモータ電流の変化に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが失敗したか否かを判定すると説明した。しかしながら、制御部は、ピニオンギア５に対する負荷の変動として、バッテリ２の電流または電圧の変化に基づいて、ピニオンギア５とリングギア６との噛み合いが失敗したか否かを判定してもよい。
【００５７】
このとき、制御部は、図５のステップＳ８で示したモータ電流の降下状態が変化したか否かの判定に代えて、図６に示したように、バッテリ２の電流または電圧の降下状態が変化したか否かを判定する（ステップＳ２１）。なお、この場合には、バッテリ２以外の電流または電圧の変化の要因を抑制した状態にする必要がある。
【００５８】
以上のように、実施の形態２によれば、噛み合い失敗検出部は、バッテリの電流または電圧の変化に基づいて、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いが失敗したか否かを判定する。
そのため、より簡単な構成で、ピニオンギアとリングギアとの噛み合いの失敗を高精度に検出することができる。
【００５９】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３に係るエンジン始動装置を示す概略構成図である。図７において、エンジン始動装置は、スタータモータ１、バッテリ２、始動スイッチ３Ａ、ソレノイドスイッチ４Ａおよびピニオンギア５を備えている。ソレノイドスイッチ４Ａは、コイル４３ａ、コイル鉄心４３ｂ、レバー４３ｃおよび接点部４３ｄを含んでいる。ピニオンギア５は、レバー４３ｃに取り付けられている。
【００６０】
コイル４３ａは、スタータモータ１の接地端子と始動スイッチ３Ａとの間に接続されている。また、コイル鉄心４３ｂは、一端がレバー４３ｃに接続され、コイル４３ａの励磁によって図の上方に移動し、接点部４２ｃを接続する。ここで、始動スイッチ３Ａがオン状態になってコイル４３ａが励磁されると、コイル鉄心４３ｂが移動してレバー４３ｃが回転し、ピニオンギア５がリングギア６と噛み合う位置に押し出されるとともに、コイル鉄心４３ｂが引ききったときに接点部４３ｄが接続され、スタータモータ１に電力が供給される。
【００６１】
なお、その他の構成は、上述した実施の形態１のものと同様なので、説明を省略する。すなわち、このエンジン始動装置は、押し出し機構の動作とスタータモータ１への通電電流をオンオフするスイッチとを、１つのプランジャーコイルで構成することにより、ピニオンギア５を押し出した後に、プランジャーが先に引き込まれることでモータ通電スイッチを動作させる一体型スイッチ（シングルスイッチ構成）を有している。
【００６２】
このようなシングルスイッチ構成を有する構成のエンジン始動装置においても、上記実施の形態１および２と同等の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  スタータモータ、２  バッテリ、３、３Ａ  始動スイッチ、４、４Ａ  ソレノイドスイッチ、５  ピニオンギア、６  リングギア、３１  第１スイッチ、３２  第２スイッチ、４１  第１ソレノイド、４１ａ  コイル、４１ｂ  コイル鉄心、４１ｃ  レバー、４２  第２ソレノイド、４２ａ  コイル、４２ｂ  コイル鉄心、４２ｃ  接点部、４３ａ  コイル、４３ｂ  コイル鉄心、４３ｃ  レバー、４３ｄ  接点部。
【図１】
2013221417.tif 000003
【図２】
2013221417.tif 000004
【図３】
2013221417.tif 000005
【図４】
2013221417.tif 000006
【図５】
2013221417.tif 000007
【図６】
2013221417.tif 000008
【図７】
2013221417.tif 000009